JP2001130141A - ドナーシートならびにカラーフィルタ、有機el素子及びそれらの製造方法 - Google Patents
ドナーシートならびにカラーフィルタ、有機el素子及びそれらの製造方法Info
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Abstract
表示装置のブラックマトリックス等の隔離部材を短縮さ
れた製造工程で容易にかつ正確に製造することができ、
しかもその隔離部材に対して優れた撥インク性を付与す
ることができるドナーシートを提供すること。 【解決手段】 レーザー光を用いたサーマルイメージン
グプロセスにより画像パターンを受像要素に転写するた
めのものであって、基材と、その上に順次形成された、
光熱変換層、そして前記光熱変換層の作用により加熱さ
れて溶融し、前記受像要素にパターン状に転写される画
像成分を含む転写層とを備えたドナーシートにおいて、
前記転写層の画像成分が撥インク性又は撥溶剤性の化合
物を最適化された量で含有しているように構成する。
Description
サーマルイメージングプロセスに関し、さらに詳しく述
べると、そのようなプロセスに使用されるドナーシート
(いわゆる、画像付与シート)、そしてこのドナーシー
トを使用して形成される光学要素、特にカラーフィルタ
及び有機EL素子とそれらの製造方法に関する。本発明
は、特に、カラーフィルタのセパレーションリブや液晶
表示装置のブラックマトリックス、そして有機EL素子
の隔壁(バンク)の作製方法に関する。なお、レーザー
光を用いたサーマルイメージングプロセスは、一般的に
はレーザー光熱転写法あるいはLITI(Laser-induce
d Thermal Imaging )法と呼ばれている。
クジェット記録方法があるが、この記録方法によると微
細な画像を多色で形成することができるなどの理由があ
るために、いろいろな画像形成分野において利用されて
いる。例えば、カラーフィルタのセパレーションリブ
(いわゆる、仕切りパターン)や液晶表示装置のブラッ
クマトリックスの作製において、画素領域の形成にイン
クジェット記録方法が使用されている。
は、フッ素系撥水・撥油剤を含有する仕切りパターン
(ブラックマトリックス)の間隙にカラーパターンを印
刷する方法において、特定の表面張力を有するインクを
用いてインクジェット記録方法で印刷を行うことを特徴
とする印刷方法が開示されている。この印刷方法の場合
に、仕切りパターンは、グラビア印刷法、フォトレジス
ト法、熱転写法等の公知の方法によって作製可能であ
る。また、特開平7−35915号公報には、透明基板
上の所定位置に、複数色の画素及び、該画素の間隙に遮
光用ブラックマトリックスが形成されたカラーフィルタ
において、遮光用ブラックマトリックスが、含フッ素化
合物及び(又は)含ケイ素化合物を含有する黒色樹脂層
であることを特徴とするカラーフィルタが開示されてい
る。このカラーフィルタの場合に、ブラックマトリック
スは、黒色感光性樹脂組成物を出発物質として使用し
て、フォトレジスト法によって形成することができ、ま
た、引き続く複数色の画素の形成は、印刷法あるいはイ
ンクジェット法で行うことができる。
のブラックマトリックスが含フッ素化合物及び(又は)
含ケイ素化合物を含有する黒色樹脂層から形成されてい
るのには、次のような理由がある。インクジェット法で
画素の形成を行う場合、ブラックマトリックスで囲まれ
た開口部(画素領域)にインクジェットプリンタのヘッ
ドからインクの液滴を飛翔させ、落下させる。その際、
インクの小さな液滴を正確に高速で吐出させるためや、
開口部内で速やかに均一な厚みに広がらせるために、非
常に粘度が低く、表面張力が小さいインクを使用しなけ
ればならない。そのため、ブラックマトリックスからの
インクの流出に原因した混色を防止することを目的とし
て、ブラックマトリックス自体に対して撥インク性(撥
水・撥油性)を付与しておくことが必要となり、それに
適当な材料として、上記したような含フッ素化合物や含
ケイ素化合物がある。
形成方法にはいくつかの問題点がある。例えば、上記し
た黒色感光性樹脂組成物や、それに類する、遮光性を付
与するために樹脂中に例えば黒色系の顔料、染料や金属
粉を分散させたような感光性樹脂組成物からフォトレジ
スト法によってブラックマトリックスを形成する場合に
は、樹脂組成物の塗布、硬化、露光、現像、乾燥等のい
ろいろな処理を行うことが必須であり、作業が煩雑とな
るばかりでなく、処理装置の複雑化や製造コストの増加
の問題も甘受しなければならない。また、感光性樹脂組
成物に代えて金属薄膜、例えばクロム(Cr)やクロム
酸化物(CrO2 )などの薄膜からブラックマトリック
スを形成することも行われているけれども、この場合に
も金属薄膜のパターニングのためにフォトレジスト法を
使用しなければならず、したがって、上記と同様な問題
を回避することができない。
クマトリックスの形成方法は、通常、次のような一連の
処理工程を通じて形成されている。 1)基板上に金属からなるブラックマトリックス前駆
体、すなわち、ブラックマトリックス形成材料の薄膜を
形成する。例えば、Crの薄膜又はCrとCrO 2 の薄
膜をスパッタ法によって形成する。
上に感光性樹脂組成物を所定の膜厚で塗布する。一般
に、スピンコート法が塗布法として使用される。 3)感光性樹脂組成物をオーブン中でプリベークして硬
化させ、レジスト膜を得る。 4)レジスト膜に、所望とするブラックマトリックスの
パターンを備えたマスクを介して、パターン露光を施
す。露光源には、紫外線ランプなどが使用される。
スト膜の未露光域を除去する。 6)除去されずに残留したレジスト膜をマスクとして使
用して、下地のブラックマトリックス前駆体の薄膜の露
出部分をエッチング液で溶解し、除去する。 7)エッチング時の残渣などを洗浄により除去する。所
望とするパターン通りのブラックマトリックスが得られ
る。
解し、除去する。別法として、レジストとして使用する
感光性樹脂組成物中に黒色顔料等の遮光性材料を分散さ
せることによって、ブラックマトリックスを形成するこ
ともできる。この場合には、ブラックマトリックス前駆
体、すなわち、金属薄膜を使用しないで、また、基板と
してガラス基板を使用する。したがって、上記した処理
工程のうち工程1)及び6)を省略し、また、工程8)
でレジストを除去した代わりに、ポストベークにより硬
化させて、そのまま残留させる。
ト法を使用したブラックマトリックスの形成方法では、
一般的に6〜8段階の処理工程が必要であり、また、こ
れに付随して、樹脂組成物の塗布装置、ベーク装置、露
光装置などの処理設備も必要である。なお、フォトレジ
スト法を使用しないで、電着法、無電解メッキ法などに
より金属からなるブラックマトリックスを形成する方法
も考えられるが、処理工程に問題が残されており、フォ
トレジスト法に比較してのメリットがない。
処理装置を複雑にしないで、しかも基板上に直接的に形
成できるようなブラックマトリックスの作製方法を提供
することが望まれる。ところで、先に参照した特開平6
−347637号公報には、熱転写法による仕切りパタ
ーンの形成の可能性が開示されているが、具体的には説
明されていない。この点については、したがって、米国
特許第5,521,035号明細書に記載の、LITI
法を使用したカラーフィルタ要素の作製方法を参照する
ことにする。この作製方法によると、レーザー光による
熱転写を利用して、フッ素系界面活性剤を含有した黒色
ドナーシートから着色剤をカラーフィルタ要素の基板上
に転写して、所望とするパターンでブラックマトリック
スを形成することができる。このLITI法を使用した
ブラックマトリックスは、従来のフォトレジスト法に比
較して満足し得る結果を得ることができるけれども、撥
水・撥油性の面でさらに改良することが望ましい。
L素子の製造で、有機化合物からなる発光層の形成にも
使用されている。例えば、国際公開第WO98/242
71号公報は、透明基板上に画素電極を形成する工程
と、前記画素電極上に有機化合物からなる少なくとも1
色の発光層をパターン形成する工程と、前記画素電極に
対向する陰極を形成する工程とを有し、前記発光層の形
成をインクジェット方式により行うことを特徴とする有
機EL素子の製造方法を開示している。
は、上記したような従来の技術の問題点を解決して、光
学要素の隔離部材、例えばカラーフィルタの仕切りパタ
ーンやブラックマトリックスを短縮された製造工程で容
易にかつ正確に高コントラストで製造することができ、
しかもその隔離部材に対して優れた撥インク性、すなわ
ち、撥水・撥油性を付与することができるようなドナー
シートを提供することにある。
ーシートを使用して、処理工程及び処理装置を複雑にし
ないで、しかも基板上に直接的に形成できるような、ブ
ラックマトリックス、仕切りパターン等の隔離部材の作
製方法を提供することにある。本発明のさらにもう1つ
の目的は、本発明のドナーシートを使用して形成された
隔離部材を備えたカラーフィルタを提供することにあ
る。
のドナーシートを使用して隔離部材を備えたカラーフィ
ルタを製造する方法を提供することにある。本発明のさ
らにもう1つの目的は、本発明のドナーシートを使用し
て形成された隔壁を備えた有機EL素子とその製造方法
を提供することにある。本発明の上記した目的及びその
他の目的は、以下の詳細な説明から容易に理解すること
ができるであろう。
において、レーザー光を用いたサーマルイメージングプ
ロセスにより画像パターンを受像要素に転写するための
ものであって、基材と、その上に順次形成された、光熱
変換層、そして前記光熱変換層の作用により加熱されて
溶融し、前記受像要素にパターン状に転写される画像成
分を含む転写層とを備えたドナーシートにおいて、前記
転写層の画像成分が撥インク性又は撥溶剤性の化合物を
最適化された量で含有していることを特徴とするドナー
シートを提供する。
層と転写層との間にはさらに中間層が含まれることが好
ましい。また、転写層は、含フッ素化合物又はシリコー
ン化合物を単独であるいは一緒に含有することが好まし
い。また、本発明は、そのもう1つの面において、透明
な基板と、その基板の上の所定の位置に配置された複数
色の画素と、相隣れる画素どうしを隔離する仕切りパタ
ーンとを含むカラーフィルタにおいて、前記基板上の仕
切りパターンが、本発明のドナーシートの転写層と前記
基板の表面とを密着させ、引き続いて、レーザー光を用
いたサーマルイメージングプロセスにより、前記ドナー
シートの転写層の画像成分を前記仕切りパターンに対応
するパターンで転写することによって形成されたもので
あることを特徴とするカラーフィルタを提供する。
素は、好ましくは、仕切りパターンの形成後、インクジ
ェット方式により画素形成領域に対してインクを適用す
ることにより形成されたものである。また、本発明のカ
ラーフィルタでは、好ましくは、その仕切りパターンが
カラーフィルタのセパレーションリブとして、あるい
は、仕切りパターン自体が所定レベルの遮光性を有して
いて、液晶表示装置のブラックマトリックスとして機能
することができる。
明な基板と、その基板の上の所定の位置に配置された複
数色の画素と、相隣れる画素どうしを隔離する仕切りパ
ターンとを含むカラーフィルタを製造する方法であっ
て、下記の工程:前記基板の表面にブラックマトリック
ス形成材料の薄膜を被覆し、前記基板と本発明のドナー
シートを、前記薄膜状ブラックマトリックス形成材料と
ドナーシートの転写層とが密着するように重ね合わせ、
レーザー光を用いたサーマルイメージングプロセスによ
り、前記ドナーシートの基材側から、所望とするブラッ
クマトリックスのパターンに対応してレーザー光を照射
し、前記ドナーシートの転写層の画像成分を加熱により
溶融させて前記薄膜状ブラックマトリックス形成材料上
に転写し、前記基板の薄膜状ブラックマトリックス形成
材料の表面にパターン状に転写された画像成分をマスク
として、露出しているブラックマトリックス形成材料を
エッチングにより除去し、そして前記画像成分及びその
下地のブラックマトリックス形成材料から形成された仕
切りパターンにより囲まれた開口部にインクジェット法
で所定の色を有するインキを充填して画素を形成するこ
と、を含んでなることを特徴とするカラーフィルタの製
造方法を提供する。
の上の所定の位置に配置された複数色の画素と、相隣れ
る画素どうしを隔離する仕切りパターンとを含むカラー
フィルタを製造する方法であって、下記の工程:前記基
板の表面に予め定められたパターンで薄膜状ブラックマ
トリックスを形成し、前記基板のブラックマトリックス
側の表面に本発明のドナーシートの転写層を密着させ、
レーザー光を用いたサーマルイメージングプロセスによ
り、前記ブラックマトリックスのパターンに対応して前
記ドナーシートの基材側からレーザー光を照射し、前記
ドナーシートの転写層の画像成分を加熱により溶融させ
て前記ブラックマトリックス上に堆積させ、そして形成
された仕切りパターンにより囲まれた開口部にインクジ
ェット法で所定の色を有するインキを充填して画素を形
成すること、を含んでなることを特徴とするカラーフィ
ルタの製造方法を提供する。
板の上の所定の位置に配置された複数色の画素と、相隣
れる画素どうしを隔離する遮光用仕切りパターンとを含
むカラーフィルタを製造する方法であって、下記の工
程:前記基板と本発明のドナーシートを、基板の表面と
ドナーシートの転写層とが密着するように重ね合わせ、
レーザー光を用いたサーマルイメージングプロセスによ
り、前記ドナーシートの基材側から、所望とするブラッ
クマトリックスのパターンに対応してレーザー光を照射
し、前記ドナーシートの転写層の画像成分を加熱により
溶融させて前記基板上に転写し、そして前記画像成分か
ら形成された遮光用仕切りパターンにより囲まれた開口
部にインクジェット法で所定の色を有するインキを充填
して画素を形成すること、を含んでなることを特徴とす
るカラーフィルタの製造方法を提供する。
板の上の所定の位置に配置された複数個の画素電極と、
相隣れる画素電極どうしを隔離する仕切りパターンと、
前記画素電極上に形成された少なくとも1色の発光層
と、前記発光層の上に形成された対向電極とを含む有機
EL素子において、前記基板上の仕切りパターンが、本
発明のドナーシートの転写層と前記基板の表面とを密着
させ、引き続いて、レーザー光を用いたサーマルイメー
ジングプロセスにより、前記ドナーシートの転写層の画
像成分を前記仕切りパターンに対応するパターンで転写
することによって形成されたものであることを特徴とす
る有機EL素子を提供する。
の上の所定の位置に配置された複数個の画素電極と、相
隣れる画素電極どうしを隔離する仕切りパターンと、前
記画素電極上に形成された少なくとも1色の発光層と、
前記発光層の上に形成された対向電極とを含む有機EL
素子を製造する方法であって、下記の工程:前記基板の
表面に予め定められたパターンで画素電極を形成し、前
記基板の画素電極側の表面に、基材及びその上に順次形
成された、光熱変換層、そして前記光熱変換層の作用に
より加熱されて溶融し、前記基板にパターン状に転写さ
れる画像成分を含む転写層とを備えたドナーシートの転
写層を密着させ、レーザー光を用いたサーマルイメージ
ングプロセスにより、前記仕切りパターンに対応して前
記ドナーシートの基材側からレーザー光を照射し、前記
ドナーシートの転写層の画像成分を加熱により溶融させ
て前記基板上に堆積させ、そして形成された仕切りパタ
ーンにより囲まれた開口部にインクジェット法で所定の
色を有する有機材料を充填して前記発光層を形成するこ
と、を含んでなることを特徴とする有機EL素子の製造
方法を提供する。
を添付の図面を参照して説明する。なお、以下の図面を
参照した説明において、説明の都合から、同じ参照番号
のものについて異なる部材名などを付与することもあ
る。本発明によるドナーシートは、レーザー光を用いた
サーマルイメージングプロセス(LITI法)により画
像パターンを受像要素に転写するために画像付与要素と
して使用されるものである。図1は、この本発明のドナ
ーシートの典型的な構成を示したものである。図示され
るように、ドナーシート10は、基材1と、その上に順
次形成された、光熱変換層2、中間層3、そして光熱変
換層2の作用により加熱されて溶融し、受像要素(図示
せず)にパターン状に転写される画像成分を含む転写層
4とを備えている。なお、本発明のドナーシートは、必
要に応じて、任意の追加の層を有していてもよい。
は、それがドナーシートに求められている要件を満たし
うる限りにおいて、天然もしくは合成のいろいろな材料
から形成することができる。この基材に必要な要件は、
例えば、画像成分の転写のためにレーザー光を照射して
加熱が行われるので、レーザー光の透過性、耐熱性な
ど、そして、受像要素に貼り合わせて使用されかつ使用
後には剥離されるので、適度の柔軟性、軽さ、取り扱い
性、機械的強度などである。適当な基材としては、した
がって、ポリエステル樹脂などの各種のプラスチック材
料を挙げることができる。かかる基材の厚さは、所望と
するドナーシートの詳細などに応じて任意に変更可能で
あり、通常、約0.01〜2.54mmの範囲である。
HC層とも呼ばれる)は、レーザー光の照射を受けてそ
の光エネルギーを熱エネルギーに変換し、中間層を介し
て隣接して存在する転写層中の画像成分を溶融させ、受
像要素の表面に転写及び固着させるためのものである。
したがって、光熱変換層は、カーボンブラック等の光吸
収性材料そのものからなるかもしくはそのような光吸収
性材料を分散して含有する層からなることが好ましい。
さらに、この光熱変換層層は、硬化目的のため、光重合
性の成分を含有しているのが好ましい。適当な光熱変換
層は、例えば、カーボンブラック、光重合性モノマー又
はオリゴマー、光重合開始剤等をバインダ樹脂中に分散
させた層である。このような光熱変換層は、通常、所定
の組成を有する樹脂組成物を例えばスピンコート法、グ
ラビア印刷法、ダイコーティング法等の常用の塗布方法
に従って基材の表面に塗布し、乾燥させることによって
形成することができる。光熱変換層の厚さは、所望とす
るドナーシートの詳細や効果などに応じて広く変更する
ことができるけれども、通常、約0.001〜10μm
の範囲である。
れる中間層は、特に、光熱変換層の光熱変換作用を均一
化するためのものである。通常、上記のような要件を満
たすことのできる樹脂材料から形成することができる。
このような中間層は、光熱変換層と同様に、通常、所定
の組成を有する樹脂組成物を例えばスピンコート法、グ
ラビア印刷法、ダイコーティング法等の常用の塗布方法
に従って光熱変換層の表面に塗布し、乾燥させることに
よって形成することができる。中間層の厚さは、所望と
する効果などに応じて広く変更することができるけれど
も、通常、約0.05〜10μmの範囲である。
る転写層は、上記したように、光熱変換層の作用により
加熱されて溶融し、受像要素にパターン状に転写される
画像成分を含むものであり、したがって、本発明のドナ
ーシートにおいて非常に重要な役割を担っている。ま
た、以下において詳細に説明するように、転写層の画像
成分は、画像形成に直接に関与する成分、すなわち、受
像要素に転写されてその隔離部材を構成する成分に加え
て、優れて制御された撥インク性の達成のため、含フッ
素化合物及び(又は)シリコーン化合物を最適化された
量で含有していることが必要である。
TI法に従い受像要素の表面に高コントラストで転写
し、転写された画像パターンとして固着させることがで
き、使用後のドナーシートを受像要素から剥離する際に
剥離残渣を生じることがない限り、任意の組成で形成す
ることができる。また、画像成分に由来して形成される
画像パターンの使途などに応じて、それぞれの使途に好
適な組成とすることができる。例えば、画像パターンを
液晶表示装置のブラックマトリックス上で隔離部材、す
なわち、セパレーションリブあるいは仕切りパターンと
して使用する場合と、画像パターンそのものに遮光性を
持たせてブラックマトリックス兼セパレーションリブと
して使用する場合では、特に遮光性を考慮に入れて、転
写層の組成を変更することができる。なお、遮光性の向
上のためには、一般的に、黒色顔料(カーボンブラック
等)やその他の有色顔料を高められた量で添加すること
や、金属粉などを添加することが挙げられる。
と、転写された画像パターンに対して高レベルの撥水・
撥油性を付与することができ、また、その画像パターン
の受像要素の表面に対する密着力も良好である。これ
は、本発明の転写層では、その画像成分中に含フッ素化
合物、シリコーン化合物又はその混合物を撥インク成分
として含ませるとともに、そのような撥インク成分の含
有量を最適な範囲に制御しているからである。ちなみ
に、撥インク成分の含有量が多すぎると、基材に対する
密着性が低下し、反対に少なすぎると、十分な撥水・撥
油性を得ることができない。
層が着色画像成分を含む着色インク層である場合、受像
要素あるいはその基材に対する密着性を損なうことな
く、優れた撥水・撥油性をそなえた着色画像パターンを
形成することができる。また、このような着色画像パタ
ーンを基材上に形成した後、その着色画像パターン以外
の領域に別の着色画像パターンを例えば水性又は油性液
体インクから、例えば印刷法、インクジェット記録法、
刷毛塗り法などの常用の技法を使用して形成する場合、
2つの着色画像パターンどうしを効果的に分離して形成
することができ、混色欠陥の発生や厚みむらの発生を効
果的に防止することができる。なお、上記したものと同
様な手法に従って3色もしくはそれ以上の多色着色画像
パターンを形成するような場合には、転写層由来の最初
の着色画像パターンを、その他の着色画像パターン(例
えば、第2及び第3の着色画像パターン)を分離する仕
切りパターンあるいはセパレーションリブとしても利用
することができる。
るため、撥インク成分として各種の含フッ素化合物を画
像成分中に含ませることができる。適当な含フッ素化合
物の例は、以下に列挙するものに限定されるわけではな
いけれども、分子内にフッ素原子を含有するモノマー、
オリゴマー又はポリマーや、フッ素含有の界面活性剤な
どである。なお、このような含フッ素化合物は、転写層
中で画像成分の一員として使用されるバインダ樹脂、例
えばアクリル樹脂に相溶するかもしくは分散するものが
有利である。
像成分に対する添加量は、その化合物の種類などによっ
て広く変化させることが可能であるけれども、通常、着
色画像パターンの形成に使用されるインクの表面張力に
合わせて最適化するのが好適であり、具体的には、画像
成分の全量を基準にして10重量%以下の範囲である。
含フッ素化合物に代えて、あるいはそれと組み合わせ
て、シリコーン化合物を同様な添加量で使用することが
できる。適当なシリコーン化合物としては、以下に列挙
するものに限定されるわけではないけれども、例えば、
有機ポリシロキサンを主成分とする樹脂、ゴム、界面活
性剤、カップリング剤などを挙げることができる。
ーンにおいて高められた撥インク性、すなわち、撥水性
及び撥油性が保証されることが必要である。ここで、
「撥インク性」は、例えば特開平6−347637号公
報のなかで規定される「撥水性」とほぼ同義であるとみ
なすことができる。すなわち、「撥インク性」は、画像
パターンが転写される受像要素の基板の表面、インク、
そして仕切りパターン(例えば、ブラックマトリック
ス)の表面エネルギーの関係によって規定される。した
がって、高められた撥インク性を得るため、本発明で
は、(1)次の大小関係:基板の表面の臨界表面張力>
インクの表面張力>仕切りパターンの臨界表面張力が満
たされること、(2)仕切りパターンの臨界表面張力が
35dyne/cm 未満であること、(3)基板の表面の臨界
表面張力が35dyne/cm 以上であること、(4)インク
の表面張力が、それを仕切りパターンあるいは基板の表
面の表面張力と比較した時に、5dyneもしくはそれ以上
の差を示すこと、が必要である。
は、別の面からも規定することができる。好適には、基
板の表面の、インクジェットプリンタのヘッドから吐出
されるインクとの接触角で撥インク性を規定することが
できる。表面張力が20〜40mN/mである溶剤系イ
ンクを使用するような場合には、そのインクとの接触角
は30〜55°の範囲であることが好ましく、さらに好
ましくは、40〜50°の範囲である。また、表面張力
が40〜55mN/mである水系インクを使用するよう
な場合には、そのインクとの接触角は60〜80°の範
囲であることが好ましい。使用するインクとの接触角が
上記した範囲を下回ると、隣接する画素領域の他の色と
の混色が発生してしまうので、所望とするカラーフィル
タを作製することができない。また、インクとの接触角
が上記した範囲を上回ると、隣接する画素領域の他の色
との混色は発生しないけれども、画素領域に保持された
インクが中央部を中心に上に盛り上がった状態(凸状
態)となってしまうので、インク乾燥後も画素中心部が
周辺部よりも厚くなり、色班が発生してしまう。
転写のメカニズムは、図2から容易に理解することがで
きるであろう。図2は、図1のドナーシートにおける画
像成分の受像要素への転写のメカニズムを順を追って示
した断面図である。図2(A)に示すように、図1に示
したものと同様な構成を有するドナーシート10を用意
し、これを、その転写層4が受像要素の基板11に密着
するようにして重ね合わせる。次いで、得られた積層体
のドナーシート10に対して、基材1の側から、レーザ
ー光Lを所定のパターンで照射する。ここで、レーザー
光Lのパターンは、受像要素に転写しようとしている画
像パターンに対応する。
シート10の基材1に隣接する光熱変換層2の作用によ
り、光エネルギーが熱エネルギーに変換され、さらにこ
の熱エネルギーが中間層3の作用により均一化される。
よって、図2(B)に示されるように、転写層4の内部
に含まれる画像成分14がパターン状に加熱されて溶融
し、受像要素の基板11に転写され、これに固着され
る。
の上に形成された転写された画像パターン7を示してい
る。この画像パターン7は、基板11に対して強い力で
密着している。また、この画像パターン7は十分に高い
撥インク性を有しているので、非画像パターンの領域に
インクジェット記録法などでインクを付着させる場合な
ど、他の領域へのインクの染み出しや隣接する領域の色
との混色を防止することができる。したがって、このよ
うなドナーシートを使用すると、インクジェット記録方
式を使用したカラーフィルタの製造において、カラース
トライプの混色や厚みむらなどを効果的に防止すること
ができる。
の上の所定の位置に配置された複数色の画素と、相隣れ
る画素どうしを隔離する仕切りパターンとを含むカラー
フィルタにある。このようなカラーフィルタにおいて、
相隣れる画素どうしを隔離する仕切りパターン(例え
ば、セパレーションリブ又はブラックマトリックス)
は、本発明のドナーシートを使用して、上記のような手
法に従って、すなわち、本発明のドナーシートの転写層
と基板の表面とを密着させ、引き続いて、レーザー光を
用いたサーマルイメージングプロセスにより、ドナーシ
ートの転写層の画像成分を仕切りパターンに対応するパ
ターンで転写することによって、形成することができ
る。
成された本発明のカラーフィルタのセパレーションリブ
の一例を示した断面図である。図示されるように、基板
11の所定の領域(仕切りパターン領域)に、ブラック
マトリックス15とセパレーションリブ7とからなる仕
切りパターンが形成されている。画素は、仕切りパター
ンの形成後、インクジェット方式により画素領域8に対
してインク6を適用することにより形成することができ
る。
ので、図1のドナーシートを使用して形成された本発明
の液晶表示装置のブラックマトリックスの一例を示した
断面図である。図示されるように、ブラックマトリック
ス15が省略されており、セパレーションリブ7がブラ
ックマトリックスの機能を合わせて奏している。図3及
び図4に示したカラーフィルタは、好ましくは、図5〜
図7に順を追って示す工程で作製することができる。な
お、図示の例は一例であり、本発明の範囲内で種々の変
更や改良を施しうることは申すまでもない。
ンリブを作製する1つの方法を順を追って示した断面図
である。図5(A)に示すように、カラーフィルタの作
製に好適な透明な基板11を用意する。適当な基板とし
ては、この技術分野において常用の各種のガラス基板を
挙げることができるが、必要に応じて、透明なプラスチ
ック基板なども使用することができる。
(B)に示すように、ブラックマトリックス形成材料の
薄膜を被覆する。ここで使用することのできるブラック
マトリックス形成材料としては、例えば、クロム(C
r)、酸化クロム(CrO2 )等の金属あるいはその酸
化物を挙げることができる。このようなブラックマトリ
ックス形成材料の薄膜は、いろいろな成膜法を使用し
て、例えば、スパッタ法、蒸着法などによって所定の膜
厚で成膜することができる。この薄膜は、単層であって
も、あるいは2層以上の多層であってもよい。ブラック
マトリックス形成材料の薄膜の厚さは、広い範囲で変更
することができるというものの、通常、0.01〜1μ
mの範囲であるのが好ましく、さらに好ましくは、0.
1〜0.25μmの範囲である。このようにして、ブラ
ックマトリックス前駆体としての薄膜5が基板11の上
に形成される。
のドナーシート10を薄膜5を介して基板11の上に載
せ、薄膜状ブラックマトリックス形成材料5とドナーシ
ート10の転写層(図示せず)とが密着するように重ね
合わせる。その後、レーザー光を用いたサーマルイメー
ジングプロセスにより、ドナーシート10の基材側か
ら、所望とするブラックマトリックスのパターンに対応
してレーザー光Lを照射し、ドナーシート10の転写層
の画像成分を加熱により溶融させて薄膜状ブラックマト
リックス形成材料5の上に転写する。
状ブラックマトリックス形成材料5の表面にパターン状
に転写された画像成分7が得られる。この画像成分7の
マトリックス状パターンは、最終的に得られるカラーフ
ィルタにおいてセパレーションリブとして機能するもの
であり、その厚さは所望とする効果などに応じて広い範
囲で変更することができるというものの、通常、0.5
〜3.0μmの範囲であるのが好ましく、さらに好まし
くは、1.5〜2.5μmの範囲である。このパターン
の厚さが0.5μmよりも薄いと、インクを受容するの
に十分なセパレーションリブの高さが得られず、また、
3.0μmよりも厚いと、インクを乾燥した後のカラー
フィルターとしての平滑性を損うため、好ましくない。
ーンをマスクとして、露出している薄膜状ブラックマト
リックス形成材料5をエッチングにより除去する。エッ
チャントとしては、各種の酸を使用することができ、あ
るいは、必要に応じて、乾式のエッチングを行ってもよ
い。なお、エッチングにより除去されなかった残渣は、
洗浄などの処理によってきれいに取り除くことができ
る。
に、ブラックマトリックス15とセパレーションリブ7
とからなる仕切りパターンを有する基板11が得られ
る。ここで、ブラックマトリックス15の形成のために
マスクとして使用したセパレーションリブ7は、もしも
存在の必要がないならば、アルカリ溶液による洗浄、も
しくは任意のその他の剥離技術によって取り除いてもよ
い。
も、好ましくは、セパレーションリブとその下地のブラ
ックマトリックス形成材料とから形成された仕切りパタ
ーンにより囲まれた開口部(この部分を、画素領域とい
う)にインクジェット記録法で所定の色を有するインキ
を充填して画素を形成する(図3を参照されたい)。上
記のような一連の、しかし、従来の方法に比較して工数
の少ない処理工程を経てかつ簡略化された処理装置を使
用してを経て、本発明のカラーフィルタであるところ
の、透明な基板と、その基板の上の所定の位置に配置さ
れた複数色の画素と、相隣れる画素どうしを隔離する仕
切りパターンとを含むカラーフィルタが得られる。ま
た、このカラーフィルタでは、セパレーションリブ7が
撥インク性に優れているので、画素領域にインクジェッ
ト記録法でインクを充填して画素を形成する時に、他の
領域へのインクの染み出しや隣接する領域の色との混色
を防止することができる。
ンリブを作製するもう1つの方法を順を追って示した断
面図である。なお、図示の作製方法は、処理の手順を変
更した違いを除いて、基本的には先に説明した図5の手
法と同様な手法に従って実施することができる。まず、
図6(A)に示すように、用意した透明な基板11の表
面に予め定められたパターンで薄膜状ブラックマトリッ
クス15を形成する。ブラックマトリックス15の形成
は、Crなどをスパッタ法などによって薄膜で付着させ
ることによって行うことができる。
1のブラックマトリックス15の側の表面に本発明のド
ナーシート10の転写層(図示せず)を密着させ、さら
に、図6(C)に示すように、レーザー光を用いたサー
マルイメージングプロセスにより、ブラックマトリック
ス15のパターンに対応してドナーシート10の基材側
からレーザー光Lを照射する。
シート10の転写層の画像成分を加熱により溶融させ
て、図6(D)に示すように、ブラックマトリックス1
5の上にセパレーションリブ7として堆積させることが
できる。ブラックマトリックス15とその上のセパレー
ションリブ7とからなる仕切りパターンが得られる。引
き続いて、先に図3を参照して説明したように、形成さ
れた仕切りパターンにより囲まれた開口部(画素領域)
にインクジェット記録法で所定の色を有するインキを充
填して画素を形成する。よって、透明な基板と、その基
板の上の所定の位置に配置された複数色の画素と、相隣
れる画素どうしを隔離する仕切りパターンとを含むカラ
ーフィルタが得られる。
リックスを作製する1つの方法を順を追って示した断面
図である。この作製方法も、基本的には先に説明した図
5及び図6の手法と同様な手法に従って実施することが
できが、この方法の場合、ブラックマトリックスの機能
をセパレーションリブに委ねるので、転写層が遮光性に
優れたセパレーションリブを提供可能なように、転写層
の画像成分の組成を決定することが肝要となる。なお、
これについては、先にドナーシートの項で説明したとこ
ろである。
11を用意した後、その基板11の片面に、図7(B)
に示すように、本発明のドナーシート10を重ね合わせ
る。なお、この場合、基板11の表面とドナーシート1
0の転写層(図示せず)とが密着するように配慮する。
次いで、レーザー光を用いたサーマルイメージングプロ
セスを実施する。これは、図7(C)に示すように、ド
ナーシート10の基材側から、所望とするブラックマト
リックスのパターンに対応してレーザー光Lを照射する
ことにより行う。レーザー光のパターン照射の結果、ド
ナーシート10の転写層の画像成分が加熱により溶融さ
れて基板11の上に転写される。図7(D)に示すよう
に、ブラックマトリックス兼セパレーションリブ、すな
わち、遮光用仕切りパターン7が形成される。
形成された遮光用仕切りパターンにより囲まれた開口部
(画素領域)にインクジェット記録法で所定の色を有す
るインキを充填して画素を形成する(図4を参照された
い)。以上のようにして、非常に簡単な手法で、そして
簡略化された処理装置を使用して、透明な基板と、その
基板の上の所定の位置に配置された複数色の画素と、相
隣れる画素どうしを隔離する遮光用仕切りパターンとを
含む優れた特性を有するカラーフィルタを製造すること
ができる。
有機EL素子やその他の光学要素も有利に製造すること
ができる。本発明の有機EL素子は、先にも説明したよ
うに、透明な基板と、その基板の上の所定の位置に配置
された複数個の画素電極と、相隣れる画素電極どうしを
隔離する仕切りパターンと、前記画素電極上に形成され
た少なくとも1色の発光層と、前記発光層の上に形成さ
れた対向電極とを含む有機EL素子において、前記基板
上の仕切りパターンが、本発明のドナーシートの転写層
と前記基板の表面とを密着させ、引き続いて、レーザー
光を用いたサーマルイメージングプロセスにより、前記
ドナーシートの転写層の画像成分を前記仕切りパターン
に対応するパターンで転写することによって形成された
ものであることを特徴とする。本発明の有機EL素子に
おいて、その発光層は、好ましくは、前記仕切りパター
ンの形成後、インクジェット方式により発光層形成領域
に対して有機材料を適用することにより形成されたもの
である。
隔壁(バンク)を備えた有機EL素子は、いろいろな形
態を有することができ、また、したがって、いろいろな
手法に従って製造することができる。図8及び図9は、
本発明による有機EL素子の1実施形態をその製造工程
とともに示したものである。本発明の有機EL素子はこ
の実施形態に限定されるものではないが、以下、これに
ついて説明する。
有機EL素子であり、図示のように、透明基板24上に
画素電極21,22及び23を形成する工程(A)と、
本発明のドナーシート10を使用してLITI法を行う
工程(B)と、隔壁(バンク)25を形成する工程
(C)と、該各画素電極上に有機化合物からなる発光層
26及び27をパターン形成する工程(D)と、発光層
28を形成する工程(E)と、陰極31を形成する工程
(F)とによって製造することができる。発光層26及
び27の形成は、インクジェット方式により行うことが
できる。
を取り出す面として機能する。したがって、透明基板2
4は、光の透過特性や熱的安定性等を考慮して選択され
る。透明基板材料としては、例えばガラス基板、透明プ
ラスチック等が挙げられるが、耐熱性に優れることから
ガラス基板が好ましい。まず、図8(A)に示すよう
に、透明基板24上に、画素電極21,22及び23を
形成する。形成方法としては、例えばフォトリソグラフ
ィー、真空蒸着法、スパッタリング法、パイロゾル法等
が挙げられるが、フォトリソグラフィーによることが好
ましい。これらの画素電極としては透明画素電極が好ま
しい。透明画素電極を構成する材料としては、例えば、
酸化スズ膜、ITO膜、酸化インジウムと酸化亜鉛との
複合酸化物膜等が挙げられる。
ク)25を形成し、上記の各透明画素電極間を埋める。
これにより、コントラストの向上、発光材料の混色の防
止、画素と画素との間からの光洩れ等を防止することが
できる。隔壁25の形成は、カラーフィルタの製造のと
ころで仕切りパターンの形成に使用したのと同様なLI
TI法に従って行うことができる。すなわち、図8
(C)に示すように、図1に示したものと同様な構成を
有するドナーシート10を用意し、これを、その転写層
が透明基板24に密着するようにして重ね合わせる。次
いで、得られた積層体のドナーシート10に対して、そ
の基材の側から、レーザー光Lを所定のパターンで照射
する。ここで、レーザー光Lのパターンは、透明基板2
4に転写しようとしている隔壁25のパターンに対応す
る。
シート10の基材に隣接する光熱変換層の作用により、
光エネルギーが熱エネルギーに変換され、さらにこの熱
エネルギーが中間層の作用により均一化される。よっ
て、転写層の内部に含まれる画像成分がパターン状に加
熱されて溶融し、基板24上に転写され、これに固着さ
れる。図8(C)は、上記のようにして基板24の上に
形成された転写された隔壁25のパターンを示してい
る。この隔壁パターン25は、基板24に対して強い力
で密着している。また、このパターンは十分に高い撥イ
ンク性を有しているので、非画像パターンの領域にイン
クジェット記録法などでインクを付着させる場合など、
他の領域へのインクの染み出しや隣接する領域の色との
混色を防止することができる。
料の溶媒に対し耐久性を有するものであれば特に限定さ
れず、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリ
イミド等の有機材料、液状ガラス等の無機材料等が挙げ
られる。また、隔壁25は、上記材料にカーボンブラッ
ク等を混入してブラックレジストとしてもよい。もちろ
ん、この材料は、本発明のドナーシートの要件を満たす
ものでなければならないことは、言うまでもない。
で有機発光層を形成する。有機発光層は3色設けること
が好ましく、このうち、少なくとも1色をインクジェッ
ト方式により形成することが好ましい。図示の例では、
画素電極21及び22の上に、各々インクジェット方式
により赤色発光層26および緑色発光層27を形成して
いる。すなわち、図8(D)に示すように、発光材料を
溶媒に溶解または分散させ吐出液としてインクジェット
プリント装置のヘッド(図示せず)から液滴6の形で吐
出し、赤色、緑色、青色のような3原色またはその中間
色のうち少なくとも1色の画素を形成する。
なパターニングを簡便にかつ短時間で行うことができ
る。また、吐出量の増減による膜厚の調整、またはイン
クの濃度調整による発色バランス、輝度等の発光能を容
易かつ自由に制御することができる。なお、有機発光材
料が共役高分子前駆体である場合には、インクジェット
方式により各発光材料を吐出してパターニングした後、
加熱または光照射等によって前駆体成分を共役化(成
膜)して発光層を形成することができる。
光層28を赤色発光層26、緑色発光層27および画素
電極23の上に形成する。これにより、赤、緑、青の3
原色を形成するのみならず、赤色発光層26および緑色
発光層27と隔壁25との段差を埋めて平坦化すること
ができる。かかる青色発光層28の形成方法としては特
に限定されず、例えば蒸着法、湿式法として一般的な成
膜法またはインクジェット法でも形成可能である。
ウムキノリノール錯体のような電子注入輸送型材料から
構成することができる。この場合にはキャリヤの注入お
よび輸送を促進し、発光効率を向上させることができ
る。さらに、正孔注入輸送材料からなる層と積層するこ
とにより、電極からの電子と正孔とをバランスよく発光
層中に注入・輸送することができ、発光効率をより向上
させることができる。
ンクジェット方式により形成し、他の1色を別の方法に
より形成することにより、インクジェット方式にあまり
適さない発色材料であっても、インクジェット方式に用
いられる他の有機発光材料と組合せることによりフルカ
ラー有機EL素子を形成することができるため、設計の
幅が広がる。もちろん、所望ならば、すべての色をイン
クジェット方式により形成してもよい。
(対向電極)31を形成し、本発明の有機EL素子の作
製が完了する。陰極31としては金属薄膜電極が好まし
く、陰極を構成する金属としては、例えばMg,Ag,
Al,Li等が挙げられる。また、これらの他に仕事関
数の小さい材料を用いることができ、例えばアルカリ金
属や、Ca等のアルカリ土類金属およびこれらを含む合
金を用いることができる。このような陰極31は蒸着法
およびスパッタ法等により設けることができる。
1の上に保護膜32が形成されていてもよい。保護膜3
2を形成することにより、陰極31および各発光層2
6,27及び28の劣化、損傷および剥離等を防止する
ことができる。このような保護膜32の構成材料として
は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、液状ガラス等が挙げ
られる。また、保護膜32の形成方法としては、例えば
スピンコート法、キャスティング法、ディップコート
法、バーコート法、ロールコート法、キャピラリー法等
が挙げられる。
ものが好ましく、高分子有機化合物からなるものがより
好ましい。有機化合物からなる発光層を設けることによ
り、低電圧で高輝度の面発光を可能にすることができ
る。また、発光材料の幅広い選択によりEL発光素子の
合理的設計が可能となる。特に高分子有機化合物は成膜
性に優れ、また高分子有機化合物からなる発光層の耐久
性は極めて良好である。また、可視領域の禁止帯幅と比
較的高い導電性を有しており、なかでも共役系高分子は
このような傾向が顕著である。
物そのもの、または加熱等により共役化(成膜)する共
役高分子有機化合物の前駆体等が用いられる。以上、本
発明のドナーシートをLITI法に従いカラーフィルタ
のセパレーションリブ、液晶表示装置のブラックマトリ
ックス、そして有機EL素子の隔壁の形成に応用するこ
とについて具体的に説明したが、本発明のドナーシート
がその他の隔離部材の形成にも有利に応用できること
は、さらに言うまでもないことである。特に、本発明の
ドナーシートは、インクジェット法を使用してパターニ
ングを行い得るいかなる材料のための隔離部材を形成す
るために使用できるという点において注目に値する。
る。なお、本発明は下記の実施例に限定されるものでは
ないことを理解されたい。実施例1 (1)ドナーシートの作製 基材と、その上に順次形成された、光熱変換層、中間
層、そして転写層とを備えたドナーシートを次のような
手順に従って作製した。
レフタレート(PET)フィルムを用意した後、その上
に、それぞれ、下記の組成及び膜厚を有する光熱変換層
(LTHC層)、中間層及び転写層を記載の順序で形成
した。LTHC層及び中間層をダイコーティング法で塗
布し、紫外線照射により硬化させた後、その上にさらに
転写層を、同様にダイコーティング法にて形成した。光熱変換層 カーボンブラック(コロンビアンカーボン社製、 100.0重量% 商品名「Raben 760」) 分散剤(BYK−Chiemie社製、商品名 8.9重量% 「Disperbyk 161」) ビニルブチラール樹脂(日本モンサント社製、 17.9重量% 商品名「Burvar B−98」) カルボキシル基含有アクリル系樹脂(ジョンソン 53.5重量% ポリマー社製、商品名「Joncryi 67」) アクリルオリゴマー(UCB Radcure社製、 834.0重量% 商品名「Evecryl EB629」) カルボキシル基含有アクリル系樹脂(ICI社製、 556.0重量% 商品名「Elvacite 2669」) 光重合開始剤(チバガイギー社製、商品名 45.2重量% 「Irgacure 369」) 光重合開始剤(チバガイギー社製、商品名 6.7重量% 「Irgacure 184」) 合計 1622.3重量% 固形分濃度:30%、PMA/MEK=60/40中で 膜厚:5μm中間層 ビニルブチラール樹脂(日本モンサント社製、 4.76重量% 商品名「Burvar B−98」) カルボキシル基含有アクリル系樹脂(ジョンソン 14.29重量% ポリマー社製、商品名「Joncryi 67」) アクリルモノマー(サートマー社製、商品名 79.45重量% 「Sartomer 351」) 光重合開始剤(チバガイギー社製、商品名 4.50重量% 「Irgacure 369」) 蛍光染料 1.12重量% 合計 104.12重量% 固形分濃度:9.3%、IPA/MEK=90/10中で 膜厚:1μm転写層 顔料、ジオキサンバイオレット(BASF社製、 50.0重量% 商品名「Hostaperm Violet RL NF」) 顔料、ジスアゾイエロー(大日精化工業製、 50.0重量% 商品名「ECY−204」) 分散剤(BYK−Chiemie社製、商品名 15.0重量% 「Disperbyk 161」) カルボキシル基含有アクリル系樹脂(B.F. 268.8重量% Goodrich社製、商品名 「CARBOSET GA1162」) フッ素系樹脂(3M社製、 0.05重量% 商品名「FC55/35/10」) エポキシ系架橋剤(Shell Chemical 111.1重量% 社製、商品名「SU8」) 合計 494.95重量% 固形分濃度:13.5%、PMA/MIBK/BC=60/30/10中で BC=ブチルセロソルブ 膜厚:2.0μm (2)ブラックマトリックスの作製 専用のLITI機(レーザー光熱転写機、レーザー光の
波長=1064nm)を使用して、ガラス基板の上にブラ
ックマトリックスを作製した。先の工程で作製したドナ
ーシートとガラス基板を重ね合わせ、レーザー光を出力
11W、スキャン速度15m/s及び照射幅20μmで
ストライプ状に照射した。その後、転写部分の硬化及び
密着のため、230℃のオーブン中で1時間にわたって
ベークした。ガラス基板上に、幅20μm及び厚さ2.
0μmのブラックマトリックスが形成された。 〔評価試験〕 接触角及び臨界表面張力の測定:上記のようにして作製
したブラックマトリックス(仕切りパターン)の撥イン
ク性を評価するため、25℃でインクとパターンとの接
触角を測定したところ、下記の第1表に示すように65
°であった。さらに、仕切りパターンにより囲まれた開
口部とパターン部のそれぞれにおいて、各種の溶剤との
接触角から臨界表面張力を算定したところ、下記の第1
表に示すように、 開口部 55dyne/cm パターン部 33dyne/cm であった。なお、本例では水系のカラーインク(赤、緑
及び青;表面張力45dyne/cm)を測定に使用した。 カラーフィルターにおける混色及び色斑の測定:上記の
ようにして作製したブラックマトリックス(仕切りパタ
ーン)付きのガラス基板を使用してカラーフィルターを
作製し、それぞれの画素部における混色の有無及び色斑
の有無(程度)を評価した。
のそれぞれの開口部に水系の赤、緑又は青インクをイン
クジェット式インク噴射装置を用いて吐出し、赤、緑及
び青の着色部を得た。オーブン中で200℃で10分間
にわたって乾燥を行った後、形成された赤、緑及び青の
画素部のそれぞれについて、混色の有無及び色斑の有無
を光学顕微鏡及び顕微分光光度計を使用して観察した。
混色の有無は、隣接画素部へのインクの染み出しが有る
か否かで評価した。また、色斑の有無は、まったく認め
られないものを「良好(◎)」、僅かに認められるもの
の、許容レベルであるものを「可(○)」そして顕著に
認められるものを「不可(×)」とした。なお、混色が
認められたものについては、色斑の評価を省略すること
にした。下記の第1表に示すように、混色は認められ
ず、色斑は「可」であった。実施例2 前記実施例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、
ガラス基板に代えてクロム(Cr)ブラックマトリック
ス付きのガラス基板(CrBM)を使用し、その上にさ
らに、下記の手順に従ってセパレーションリブを作製し
た。
レーザー光の波長=1064nm)を使用して、ブラック
マトリックス付きのガラス基板の上に、そのブラックマ
トリックスに重ねてセパレーションリブを作製した。前
記実施例1で作製したドナーシートをガラス基板のブラ
ックマトリックス側に重ね合わせ、ドナーシートの側か
ら、レーザー光をブラックマトリックスと同じパターン
でストライプ状に照射した。出力11W、スキャン速度
15m/s、そして照射幅20μmであった。その後、
転写部分の硬化及び密着のため、230℃のオーブン中
で1時間にわたってベークした。ガラス基板のブラック
マトリックス上に、幅20μm及び厚さに2.0μmの
セパレーションリブが形成された。
ックス+セパレーションリブ)付きのガラス基板を使用
して前記実施例1と同様な評価試験を行ったところ、下
記の第1表に示すように、インクとパターンとの接触角
は65°、パターンの臨界表面張力は33dyne/cm、混
色はなし、そして色斑は「可」であった。比較例1 前記実施例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、
比較のため、水系インクに代えて溶剤系のカラーインク
(赤、緑及び青;表面張力30dyne/cm)を使用した。
ックス)付きのガラス基板を使用して前記実施例1と同
様な評価試験を行ったところ、下記の第1表に示すよう
に、インクとパターンの接触角は7°、パターンの臨界
表面張力は33dyne/cm、そして混色があった。比較例2 前記実施例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、
比較のため、転写層のフッ素系樹脂(3M社製、商品名
「FC55/35/10」)の添加量を0.05重量%
から0.51重量%に変更した。
ックス)付きのガラス基板を使用して前記実施例1と同
様な評価試験を行ったところ、下記の第1表に示すよう
に、インクとパターンの接触角は88°、パターンの臨
界表面張力は27dyne/cm、混色はなかったが画素が上
に凸となり、色斑は「不可」であった。比較例3 前記実施例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、
比較のため、前記比較例1と同様に溶剤系のカラーイン
クを使用しかつ前記比較例2と同様にフッ素系樹脂の添
加量を0.51重量%に変更した。
ックス)付きのガラス基板を使用して前記実施例1と同
様な評価試験を行ったところ、下記の第1表に示すよう
に、インクとパターンの接触角は30°、パターンの臨
界表面張力は27dyne/cm、そして混色があった。実施例3 前記実施例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、
前記比較例1と同様に溶剤系のカラーインクを使用しか
つフッ素系樹脂の添加量を0.05重量%から7.62
重量%に変更した。得られた仕切りパターン(ブラック
マトリックス)付きのガラス基板を使用して前記実施例
1と同様な評価試験を行ったところ、下記の第1表に示
すように、インクとパターンの接触角は45°、パター
ンの臨界表面張力は20dyne/cm、混色はなし、そして
色斑は「良好」であった。実施例4 前記実施例2に記載の手法を繰り返したが、本例では、
前記実施例3と同様に溶剤系のカラーインクを使用しか
つフッ素系樹脂の添加量を0.05重量%から7.62
重量%に変更した。
ックス+セパレーションリブ)付きのガラス基板を使用
して前記実施例1と同様な評価試験を行ったところ、下
記の第1表に示すように、インクとパターンの接触角は
45°、パターンの臨界表面張力は20dyne/cm、混色
はなし、そして色斑は「良好」であった。実施例5 前記実施例3に記載の手法を繰り返したが、本例では、
ベーク後の転写層の厚さ(すなわち、パターン高さ)を
2μmから1.6μmに変更した。
ックス)付きのガラス基板を使用して前記実施例1と同
様な評価試験を行ったところ、下記の第1表に示すよう
に、インクとパターンの接触角は45°、パターンの臨
界表面張力は20dyne/cm、混色はなし、そして色斑は
「良好」であった。比較例4 前記実施例3に記載の手法を繰り返したが、本例では、
比較のため、ベーク後の転写層の厚さ(すなわち、パタ
ーン高さ)を2μmから0.9μmに変更した。
ックス)付きのガラス基板を使用して前記実施例1と同
様な評価試験を行ったところ、下記の第1表に示すよう
に、インクとパターンの接触角は45°、パターンの臨
界表面張力は20dyne/cm、そして混色があった。実施例6 前記実施例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、
前記比較例1と同様に溶剤系のカラーインクを使用しか
つフッ素系樹脂の添加量を0.05重量%から10.1
6重量%に変更した。
ックス)付きのガラス基板を使用して前記実施例1と同
様な評価試験を行ったところ、下記の第1表に示すよう
に、インクとパターンの接触角は50°、パターンの臨
界表面張力は18dyne/cm、混色はなし、そして色斑は
「良好」であった。比較例5 前記実施例1に記載の手法を繰り返したが、本例では、
比較のため、前記比較例1と同様に溶剤系のカラーイン
クを使用しかつフッ素系樹脂の添加量を0.05重量%
から55.00重量%に変更した。
ックス)付きのガラス基板を使用して前記実施例1と同
様な評価試験を行ったところ、下記の第1表に示すよう
に、インクとパターンの接触角は60°、パターンの臨
界表面張力は15dyne/cm、混色はなかったが画素が上
に凸となり、色斑は「不可」であった。実施例7 前記実施例3に記載の手法を繰り返したが、本例では、
ガラス基板に代えて前記実施例2と同様にBM材料基板
を使用した。得られた仕切りパターン(ブラックマトリ
ックス)付きのガラス基板を使用して前記実施例1と同
様な評価試験を行ったところ、下記の第1表に示すよう
に、インクとパターンの接触角は45°、そしてパター
ンの臨界表面張力は20dyne/cmであった。
るように、本発明に従うと、インクジェット記録法でカ
ラーフィルタを作製するのに好適なブラックマトリック
スやセパレーションリブを簡単な手法で作製することが
できる。また、転写層の画像成分中に含ませるフッ素系
樹脂の量をコントロールすることを通じて、好適な撥イ
ンク性を得ることができる。さらに、得られるカラーフ
ィルターにおいては、画素領域における混色や色斑の発
生を効果的に防止することができる。
ば、カラーフィルタのセパレーションリブや液晶表示装
置のブラックマトリックス、有機EL素子の隔壁などの
隔離部材を短縮された製造工程で容易にかつ正確に製造
することができ、しかもその隔離部材に対して優れた撥
インク性を付与することができるドナーシートを提供す
ることができる。また、このドナーシートを使用するこ
とを通じて、カラーフィルタ、液晶表示装置、有機EL
素子やその他の光学要素を簡単な手法で低コストで作製
することができるという効果がある。特に、このような
光学要素に対して隔離部材を配設する際に、従来のよう
にフォトリソグラフィ法のような煩雑な方法を使用しな
いで、基板に対して直接的に書き込んで付設できるとい
うことは、注目に値するものである。また、このように
して得られる光学要素の、仕切りパターン、セパレーシ
ョンリブ、ブラックマトリックス、隔壁等の隔離部材
は、撥インク性(撥水・撥油性)に特に優れているの
で、インクジェット記録法に従って画素を形成するのに
好適である。さらに、本発明では、ドナーシートの転写
層中に含まれる含フッ素化合物及び(又は)シリコーン
化合物の含有量を最適化しているので、受像要素に対し
て転写される画像成分(隔離部材)の密着性を維持しつ
つ、その隔離部材の撥水・撥油性を制御できるという効
果もある。
した模式断面図である。
像要素への転写のメカニズムを順を追って示した断面図
である。
明のカラーフィルタのセパレーションリブの一例を示し
た断面図である。
明の液晶表示装置のブラックマトリックスの一例を示し
た断面図である。
する1つの方法を順を追って示した断面図である。
するもう1つの方法を順を追って示した断面図である。
製する1つの方法を順を追って示した断面図である。
を作製する方法の前半を順を追って示した断面図であ
る。
を作製する方法の後半を順を追って示した断面図であ
る。
Claims (16)
- 【請求項1】 レーザー光を用いたサーマルイメージン
グプロセスにより画像パターンを受像要素に転写するた
めのものであって、基材と、その上に順次形成された、
光熱変換層、そして前記光熱変換層の作用により加熱さ
れて溶融し、前記受像要素にパターン状に転写される画
像成分を含む転写層とを備えたドナーシートにおいて、 前記転写層の画像成分が撥インク性又は撥溶剤性の化合
物を最適化された量で含有していることを特徴とするド
ナーシート。 - 【請求項2】 前記光熱変換層と前記転写層との間に配
置された中間層をさらに含むことを特徴とする請求項1
に記載のドナーシート。 - 【請求項3】 前記転写層が含フッ素化合物及び(又
は)シリコーン化合物を含有することを特徴とする請求
項1又は2に記載のドナーシート。 - 【請求項4】 透明な基板と、その基板の上の所定の位
置に配置された複数色の画素と、相隣れる画素どうしを
隔離する仕切りパターンとを含むカラーフィルタにおい
て、 前記基板上の仕切りパターンが、請求項1、2又は3に
記載のドナーシートの転写層と前記基板の表面とを密着
させ、引き続いて、レーザー光を用いたサーマルイメー
ジングプロセスにより、前記ドナーシートの転写層の画
像成分を前記仕切りパターンに対応するパターンで転写
することによって形成されたものであることを特徴とす
るカラーフィルタ。 - 【請求項5】 前記画素が、前記仕切りパターンの形成
後、インクジェット方式により画素形成領域に対してイ
ンクを適用することにより形成されたものであることを
特徴とする請求項4に記載のカラーフィルタ。 - 【請求項6】 前記仕切りパターンが液晶表示装置のブ
ラックマトリックスであることを特徴とする請求項4又
は5に記載のカラーフィルタ。 - 【請求項7】 透明な基板と、その基板の上の所定の位
置に配置された複数色の画素と、相隣れる画素どうしを
隔離する仕切りパターンとを含むカラーフィルタを製造
する方法であって、下記の工程:前記基板の表面に予め
定められたパターンで薄膜状ブラックマトリックスを形
成し、 前記基板のブラックマトリックス側の表面に、基材及び
その上に順次形成された、光熱変換層、そして前記光熱
変換層の作用により加熱されて溶融し、前記基板にパタ
ーン状に転写される画像成分を含む転写層とを備えたド
ナーシートの転写層を密着させ、 レーザー光を用いたサーマルイメージングプロセスによ
り、前記ブラックマトリックスのパターンに対応して前
記ドナーシートの基材側からレーザー光を照射し、前記
ドナーシートの転写層の画像成分を加熱により溶融させ
て前記ブラックマトリックス上に堆積させ、そして形成
された仕切りパターンにより囲まれた開口部にインクジ
ェット法で所定の色を有するインキを充填して画素を形
成すること、を含んでなることを特徴とするカラーフィ
ルタの製造方法。 - 【請求項8】 前記ドナーシートが請求項1、2又は3
に記載のドナーシートであることを特徴とする請求項7
に記載の製造方法。 - 【請求項9】 透明な基板と、その基板の上の所定の位
置に配置された複数色の画素と、相隣れる画素どうしを
隔離する仕切りパターンとを含むカラーフィルタを製造
する方法であって、下記の工程:前記基板の表面にブラ
ックマトリックス形成材料の薄膜を被覆し、 前記基板と、基材及びその上に順次形成された、光熱変
換層、そして前記光熱変換層の作用により加熱されて溶
融し、前記基板にパターン状に転写される画像成分を含
む転写層を備えたドナーシートとを、前記薄膜状ブラッ
クマトリックス形成材料とドナーシートの転写層とが密
着するように重ね合わせ、 レーザー光を用いたサーマルイメージングプロセスによ
り、前記ドナーシートの基材側から、所望とするブラッ
クマトリックスのパターンに対応してレーザー光を照射
し、前記ドナーシートの転写層の画像成分を加熱により
溶融させて前記薄膜状ブラックマトリックス形成材料上
に転写し、 前記基板の薄膜状ブラックマトリックス形成材料の表面
にパターン状に転写された画像成分をマスクとして、露
出しているブラックマトリックス形成材料をエッチング
により除去し、そして前記画像成分及びその下地のブラ
ックマトリックス形成材料から形成された仕切りパター
ンにより囲まれた開口部にインクジェット法で所定の色
を有するインキを充填して画素を形成すること、を含ん
でなることを特徴とするカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項10】 前記ドナーシートが請求項1、2又は
3に記載のドナーシートであることを特徴とする請求項
9に記載の製造方法。 - 【請求項11】 透明な基板と、その基板の上の所定の
位置に配置された複数色の画素と、相隣れる画素どうし
を隔離する遮光用仕切りパターンとを含むカラーフィル
タを製造する方法であって、下記の工程:前記基板と、
基材及びその上に順次形成された、光熱変換層、そして
前記光熱変換層の作用により加熱されて溶融し、前記基
板にパターン状に転写される画像成分を含む転写層を備
えたドナーシートとを、基板の表面とドナーシートの転
写層とが密着するように重ね合わせ、 レーザー光を用いたサーマルイメージングプロセスによ
り、前記ドナーシートの基材側から、所望とするブラッ
クマトリックスのパターンに対応してレーザー光を照射
し、前記ドナーシートの転写層の画像成分を加熱により
溶融させて前記基板上に転写し、そして前記画像成分か
ら形成された遮光用仕切りパターンにより囲まれた開口
部にインクジェット法で所定の色を有するインキを充填
して画素を形成すること、を含んでなることを特徴とす
るカラーフィルタの製造方法。 - 【請求項12】 前記ドナーシートが請求項1、2又は
3に記載のドナーシートであることを特徴とする請求項
11に記載の製造方法。 - 【請求項13】 透明な基板と、その基板の上の所定の
位置に配置された複数個の画素電極と、相隣れる画素電
極どうしを隔離する仕切りパターンと、前記画素電極上
に形成された少なくとも1色の発光層と、前記発光層の
上に形成された対向電極とを含む有機EL素子におい
て、 前記基板上の仕切りパターンが、請求項1、2又は3に
記載のドナーシートの転写層と前記基板の表面とを密着
させ、引き続いて、レーザー光を用いたサーマルイメー
ジングプロセスにより、前記ドナーシートの転写層の画
像成分を前記仕切りパターンに対応するパターンで転写
することによって形成されたものであることを特徴とす
る有機EL素子。 - 【請求項14】 前記発光層が、前記仕切りパターンの
形成後、インクジェット方式により有機材料を適用する
ことにより形成されたものであることを特徴とする請求
項13に記載の有機EL素子。 - 【請求項15】 透明な基板と、その基板の上の所定の
位置に配置された複数個の画素電極と、相隣れる画素電
極どうしを隔離する仕切りパターンと、前記画素電極上
に形成された少なくとも1色の発光層と、前記発光層の
上に形成された対向電極とを含む有機EL素子を製造す
る方法であって、下記の工程:前記基板の表面に予め定
められたパターンで画素電極を形成し、 前記基板の画素電極側の表面に、基材及びその上に順次
形成された、光熱変換層、そして前記光熱変換層の作用
により加熱されて溶融し、前記基板にパターン状に転写
される画像成分を含む転写層とを備えたドナーシートの
転写層を密着させ、 レーザー光を用いたサーマルイメージングプロセスによ
り、前記仕切りパターンに対応して前記ドナーシートの
基材側からレーザー光を照射し、前記ドナーシートの転
写層の画像成分を加熱により溶融させて前記基板上に堆
積させ、そして形成された仕切りパターンにより囲まれ
た開口部にインクジェット法で所定の色を有する有機材
料を充填して前記発光層を形成すること、を含んでなる
ことを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 【請求項16】 前記ドナーシートが請求項1、2又は
3に記載のドナーシートであることを特徴とする請求項
15に記載の製造方法。
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